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Compostos organossulfurados são moléculas orgânicas que contêm um ou mais átomos de enxofre ligados a átomos de carbono. Eles não apenas desempenham papéis fundamentais em processos biológicos, mas também têm amplas aplicações em muitas indústrias, como farmacêutica, agroquímica e ciência de materiais. Assim, muitos químicos se esforçam para desenvolver métodos seguros e eficientes para sintetizar organossulfurados.
A abordagem convencional para produzi-los envolve a oxidação de moléculas chamadas tióis. No entanto, trabalhar com tióis pode ser bastante desafiador. Possuem odor forte e desagradável e podem ser facilmente oxidados ao ar, o que dificulta o manuseio e armazenamento. Essas duas questões têm limitado a disponibilidade de tióis com grupos funcionais interessantes, dificultando também a produção de diferentes tipos de organossulfurados. Mas e se pudéssemos produzir organossulfurados a partir de produtos químicos menos problemáticos?
Num estudo recente publicado em Química Orgânica e Biomolecular em 11 de agosto de 2023, uma equipe de pesquisa do Japão apresentou uma nova abordagem para sintetizar ésteres sulfinados, uma subclasse de compostos organossulfurados, usando tioésteres. A pesquisa, liderada pelo professor associado Suguru Yoshida, é de coautoria de Keisuke Nakamura, Yukiko Kumagai, Akihiro Kobayashi e Minori Suzuki, todos da Universidade de Ciências de Tóquio (TUS).
Os tioésteres têm essencialmente a mesma estrutura química dos ésteres, exceto que um ou dois átomos de oxigênio são substituídos por átomos de enxofre. Ao contrário dos tióis, os tioésteres são inodoros, estáveis e facilmente acessíveis, o que os torna mais fáceis de trabalhar. Estas vantagens motivaram a equipe de pesquisa a desenvolver uma rota de síntese eficiente para a síntese de ésteres sulfinados via oxidação direta de tioésteres.
Eles primeiro prepararam uma molécula de tioéster desejada a partir de um iodeto de arila composto por um grupo arila ligado a um átomo de iodo. Usando um catalisador contendo cobre, os pesquisadores conseguiram retirar o átomo de iodo do grupo arila e substituí-lo por uma ligação carbono-enxofre, formando um tioéster. Posteriormente, o tioéster foi oxidado diretamente na presença de N-bromosuccinimida, que criou uma intrincada via de reação culminando com a formação de um éster sulfinato.
Esta técnica de síntese em duas etapas é eficiente e direta. Mais importante ainda, tem potencial para produzir vários ésteres de sulfinato a partir de materiais de partida facilmente disponíveis, incluindo ácidos carboxílicos, anilinas e uma ampla variedade de iodetos de arila. “Em comparação com os métodos convencionais de preparação de ésteres de sulfinato de outros substitutos de enxofre, a acessibilidade superior dos iodetos de arila de uma ampla variedade de compostos aromáticos permitirá a síntese de ésteres de sulfinato altamente funcionalizados,” comenta o Dr. Yoshida.
No geral, o método proposto neste estudo reforçará enormemente a pesquisa sobre novos organossulfurados, levando a aplicações promissoras em muitos campos. Por exemplo, os ésteres de sulfinato são utilizados na síntese de compostos contendo sulfonamidas, que possuem atividades antimicrobianas, anti-inflamatórias e inibidoras de enzimas. Eles também são utilizados para produzir medicamentos com grupos sulfóxido, que podem ter diversas atividades biológicas, incluindo efeitos anticoagulantes e antiácidos. Além disso, os ésteres sulfinatos podem ajudar a sintetizar polímeros funcionais e agroquímicos e servir como reagentes em técnicas de química analítica para detectar a presença de compostos ou grupos funcionais específicos.
Com os olhos voltados para o futuro, Dr. Yoshida conclui: “Novos estudos para encontrar aplicações para a preparação de derivados organossulfurados bioativos, bem como para a síntese de ésteres bissulfinatos, estão em andamento em nosso laboratório.“
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